在很多仿真和游戲應用中都需要大規模地形，這樣會使3D環境似乎“無限大”，增加用戶的真實感，比如飛行模擬游戲。那么在Unity中如何實現大規模地形場景呢？官方中文論壇中有一個帖子講得比較在點，帖子地址在這里。總結起來有三點：地形分塊，動態加載和卸載，內存優化。其中前兩點是最基本的。

最近一直在研究這個問題，也查了好多資料，博客、論壇，甚至一些科研論文，還并沒有發現一套完整的解決方案（也許Asset Store上有，不過并沒有找到免費的）。于是決定在這里將研究過程中的一些思路和實施方法分享給諸位Unity開發者，我會根據研究的進度不定時地更新這個系列。歡迎各位一起討論！

我采用WorldMachine來繪制地形，并分塊導出heightmap和texture。WorldMachine的使用暫時并沒有深入研究，而分塊導出的方法在WM手冊上描述的比較詳細。這一部分以后會單獨更一篇，現在我們暫且不論。那么有了heightmap和texture如何創建Unity地形，或者說是Terrain Object呢？這里介紹兩種方法：

1. 在Editor中手動創建

這部分很多博客都有介紹，簡單介紹，有幾個關鍵地方提一下。

創建Terrain對象，它自動包含一個Terrain組件，包含了所有屬性設置。

點擊這個Import Raw...按鈕，導入你的高度圖，我從WM中導出的heightmap資源采用.r16格式（16位raw），選擇后彈出這個對話框：

Unity會自動識別heightmap的一些信息。我的平臺選擇Windows（mac有什么不同呢？）。Terrain Size設置包括地形大小和高度，注意這個Y值是你希望的地形高度中最大值和最小值之間的差值，它決定了你的地形的整體高度。我一開始對這個值的存在有一點疑惑，直到方法2的實現才明白其中的細節（先按下不表）。另外一個最重要的地方，一定要勾選Flip Vertically，為什么呢？WM三維空間中采用右手系（y軸向上），而Unity采用左手系（y軸也向上），在二者x軸正向相同的情況下，z軸恰好反轉。如果沒有勾選這個選項，你的texture顯然就沒法用了。設置完畢后，效果如下：

加上貼圖也很簡單，不過要將texture尺寸設置為和地形一樣的大小，最終效果如下：

如此，一塊地形就做好了，可以將它做成Prefab方便在場景中調用。不過這種方法的問題是，我的大地形可能要分許多塊，那我總不能每一塊都這樣手工做一遍吧...不管工作量是否允許，面對這種重復工作我們都應該盡量去找到自動化實現的方法！因此就有了方法2。

2. 通過Editor擴展批量生產

不過說到底這個方法還是看的別人的，在Unity Community Wiki這個社區發現的一篇好帖，上鏈接。看完發現這個帖子是在Unity3版本時創建的，似乎現在這個社區都沒有什么人光顧了。

Unity允許對Editor功能進行擴展，方法是在Editor文件夾下創建腳本，使用的API大多在UnityEditor命名空間中，這樣我們可以用腳本代替一些手動工作。它的意義在于腳本和一些配置文檔（比如txt，xml格式）作為靜態的存在，可以保存我們的編輯指令、設置、操作等，方便完成對多個不同對象的重復操作，簡單來說就是說就是“自動化”地“批量生產”。

現在，我們要編寫Editor Script來實現方法1中的工作。那么首先我們要查詢Script API文檔，搞明白地形創建的流程。地形的核心在于TerrainData，每一次我們在hiearchy視圖中創建一個Terrain對象時，Unity會自動為它創建一個TerrainData類型的對象，如圖那個灰色的東西就是。

我們的heghtmap和texture都要交付于這個類型來實現。這里，我們先只介紹heightmap是如何加載進TerrainData對象的。先上代碼：

using System.Collections;using System.Collections.Generic;using UnityEngine; using UnityEditor;using System.IO;using System; public class ImportTerrain : MonoBehaviour{ [MenuItem("AssetDatabase/ImportTerrain")] static void GenerateTerrain() {  string terrainDataPath = "Assets/512Test/td.asset"; //路徑  //創建TerrainData對象  TerrainData terrainData = (TerrainData)AssetDatabase.LoadAssetAtPath(   terrainDataPath, typeof(TerrainData));  if (!terrainData)  {   terrainData = new TerrainData();   AssetDatabase.CreateAsset(terrainData, terrainDataPath);  }  //地形設置  Vector3 terrainSize = new Vector3(512, 250, 512); //地形的大小，最高、最低點的差值  terrainData.size = terrainSize;  terrainData.heightmapResolution = 513;  float[,] height = new float[512, 512]; //地形高度數組  //讀取高度文件  FileInfo hmFile = new FileInfo(@"Assets/512Test/output_x0_y0.r16");  FileStream hmFs = hmFile.OpenRead();  const int BYTESIZE = 512 * 512 * 2;  byte[] hmB = new byte[BYTESIZE];  int result = hmFs.Read(hmB, 0, BYTESIZE); //讀取.r16字節流  hmFs.Close();  //賦值  int i = 0;  for (int x = 0; x < 512; x++)  {   for (int y = 0; y < 512; y++)   {    //注意兩點：    //Windows字節序    //右手系轉換到左手系    height[511-x, y] = (hmB[i++] + hmB[i++] * 256.0f) / 65535.0f;   }  }  terrainData.SetHeights(0, 0, height); //一切都是為了這個方法... }}

這個腳本在Editor中添加了一個ImportTerrain按鈕，點擊這個按鈕會自動創建一個名為hd的TerrainData資源，有了這個資源我們可以在場景中使用腳本很方便地創建Terrain對象。這個功能實現的重點在于：如何從.r16格式的高度圖文件中提取我們需要的TerrainData.SetHeights方法的參數――一個二維float型數組。

首先，如何解析.r16文件？從WorldMachine中導出的.r16文件時一種二進制文件，存儲了所有高度的字節，每個高度都有16位精度（而raw格式是8位）。比如從WM中導出一張分辨率為512*512的heightmap，格式存儲為.r16，這樣每個高度2byte，共512*512*2byte=512kb，查看一下.r16文件大小果然是這樣。那么使用.NET平臺的庫函數可以很方便地將這些字節讀取到內存中，存儲為一個字節數組。

其次，如何解析這個字節數組？顯然每兩個相鄰字節表示一個高度值，在Windows中字節序是低8位在前，高8位在后存儲（iOS正好相反）。從帖子中的代碼來看，.r16是按照行優先存儲的，并且是以左上角為坐標原點。還記得我們使用Editor中Import Heightmap按鈕時，彈出界面有一個Flipp y（翻轉y軸）的選項吧？沒錯，我們的代碼要考慮左手系與右手系的不同。最后一點，地形高度數組的元素全部是介于0~1之間的float型數值。實際高度值還由最大高度和最小高度之間的差值決定，這個值在terrainData.size中設置。我們可以發現這里的實現，與方法1中高度圖對話框的設置之間具有明顯的對應關系，也能夠解釋方法1中我們留下的一些疑問。

總結一下，這個腳本只是我參照原貼中javascript腳本，用C#寫的測試腳本，存在著許多問題。比如，只實現了高度圖的導入，并沒有texture；代碼可能比較丑陋可靠性完全沒有考慮；并沒有結合配置文件來實現所謂的“批量生產”...就當是一個初步研究成果吧，后續我會在項目中完善剩余的功能，編寫完整的代碼模塊。也希望繼續分享后續的Unity研究，歡迎各位開發者參與討論！

參考文獻（部分文中也有）：

1. 飛行模擬大地形方案

2. 方法2的原文鏈接

3. Unity Script API文檔

4. MSDN

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持武林網。